第十一章 电路及其应用
11.2 导体的电阻
一、单选题:
1.鸟儿落在110 KV的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露导线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为( )
A.鸟有耐高压的本领
B.鸟脚是干燥的,所以鸟的身体不导电 C.鸟两脚间的电压几乎为零
D.鸟身体的电阻极大,所以无电流通过
【解析】 鸟两脚间导线的电阻非常小,故两脚间电压几乎为零. 【答案】 C
2.根据欧姆定律,下列判断正确的是( ) A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数 C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低
D.虽然电解质溶液短时间内导电的U-I图线是一条直线,但欧姆定律并不适用 答案 C
U
解析 导体的电阻与电压无关,A错误;对气体,欧姆定律不成立,即≠常数,B错误;由U=IR
I知电流每经过一个电阻要产生一定的电势降落,欧姆定律适用于电解质溶液导电,C正确,D错误. 3.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分
别为a、b、c,且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻的阻值最小的是( )
答案 A
l
解析 长方体的体积V=Sl不变,根据电阻定律R=ρ,电阻的阻值最小的应该是横截面积最大、S长度最短的,由于a>b>c,故A符合题意.
4.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等但横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等但长度是a的两倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是( )
A.V1的示数是V2的2倍 B.V1的示数是V3的2倍 C.V2的示数是V1的2倍 D.V2的示数是V3的2倍 答案 A
l
解析 由题意可知:lc=2la=2lb,Sb=2Sa=2Sc;设b的电阻Rb=R,由电阻定律R=ρ得:Ra=2Rb
S=2R,Rc=2Ra=4R,Rc∶Ra∶Rb=4∶2∶1.由题图电路图可知,a、b、c三个电阻串联,通过它们的电流相等,由U=IR得:Uc∶Ua∶Ub=4∶2∶1,V1的示数是V2的2倍,故A正确,C错误;V3的示数是V1的2倍,故B错误;V3的示数是V2的4倍,故D错误.
5.如图所示是A、B两电阻的U-I图象,则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( )
A.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=2∶1 B.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=1∶2 C.RA∶RB=1∶2,IA∶IB=2∶1 D.RA∶RB=1∶2,IA∶IB=1∶2 答案 B
2.0
解析 U-I图象中图象的斜率表示电阻的阻值,则由题图可知,A的电阻RA= Ω=10 Ω;B的
0.22.0
电阻RB= Ω=5 Ω,则RA∶RB=10∶5=2∶1;电压相同时,电流与电阻成反比,故电流之比为1∶2.
0.46.如图所示为A、B两电阻的U-I图线,则关于两电阻的描述正确的是( )
A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变 B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值 答案 B
解析 U-I图象上某点与原点连线的斜率等于导体的电阻,故电阻A的阻值随电流的增大而增大,同理,电阻B的阻值不变,故A错误;两图线的交点处,电流和电压均相同,由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,故B正确,C、D错误.
7.为了探究导体的电阻与导体长度、横截面积以及电阻率的关系,某同学取了三根同种材料的金属丝,测量值见下表:
金属丝 甲 乙 丙
由电阻定律可知阻值最大的金属丝是( ) A.甲 C.丙 答案 C
LL2LL
解析 由电阻定律得R甲=2ρ,R乙=ρ,R丙=2ρ=4ρ,故C正确.
S2SSS
8.如图所示,一段长为a,宽为b,高为c(a>b>c)的导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为( )
B.乙
D.三根金属丝的阻值一样大 金属丝长度 L L 2L 横截面积 S 2S S 电阻率 2ρ ρ 2ρ
c2R
A.2 aa2RC. bc答案 A
l
解析 根据电阻计算公式R=ρ,若使电阻最小,则式中分母应最大,分子应最小,反之则电阻最
SacR′cbcc2c2
大,由此可得R=ρ,最小电阻R′=ρ,则=×=2,故R′=2R,选项A正确.
bcabRabaaa
9.一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为40 cm时,测得电阻为R,若盐水的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐
c2R
B. abD.R
水体积不变,仍充满橡胶管),则盐水柱电阻为( ) 451625A.R B.R C.R D.R 542516答案 D
l25S24lR2l2S155252525
解析 因=,由V=Sl知,=,由R=ρ得:=×=×=,即R2=R1=R,故D项
l14S15SR1l1S244161616正确.
10.目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,集成度越高,电子元件越小.图2中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸.通过两导体的电流方向如图所示,则下列关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是( )
A.R1>R2 C.R1=R2 答案 C
la
解析 设正方形导体表面的边长为a,厚度为d,材料的电阻率为ρ,根据电阻定律得R=ρ=ρ=
Sadρ
,可见正方形导体的电阻只和材料的电阻率及厚度有关,与导体的其他尺寸无关,选项C正确. d
11.在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则各点电势U随x变化的图线应为( )
B.R1<R2 D.无法确定